9.1. MODELLENS BEGRÄNSNINGAR
Det är svårt att göra en tillförlitlig validering av modellen eftersom inkommande flöden och COD halter inte varierar särskilt mycket. De valideringsdata som användes skiljde sig därför inte speciellt mycket från de data som modellen kalibrerades mot.
Reningsanläggningens effektivitet beror mycket på kvaliteten på slammet, dvs. vilka mikroorganismer som finns representerade i slammet. Speciellt känslig är den totala slamproduktionen och slammets sedimentationsegenskaper. Ett ”bra” slam har kompakta bakterieflockar och en stor andel högre organismer som ciliater och rotatorier. De högre organismerna ”ansar” flockarna genom att äta upp bakterier och flagellater och kompakterar på så sätt flockarna och mängden bioslam som produceras minskar.
Om slamkvaliteten skulle förändras mycket i anläggningen gäller inte längre modellens parametrar. Ökar andelen högre organismer i slammet ökar även slammets nedbrytning, dvs.
den kinetiska parametern bH ökar.
Om slamåldern ökar för mycket eller uppehållstiden i sedimentationsbassängen blir för lång kan det förväntas att kvaliteten på slammet försämras. Mikroorganismernas sammansättning förändras och mängden ”dött” slam ökar. En följd av ovanstående kan bli att slammet sedimenterar dåligt och problem med flytslam kan uppstå.
Eftersom vattnet inte rinner med överfall mellan de olika bassängerna utan genom tre ”slitsar” på olika djup i bassängerna sker det ett visst backflöde. Speciellt märkbart är det i Bio 2 där slamhalten inte kan härröra enbart från nedbrytningen av löst organiskt material i bassängen, se Figur 2.6.
Effekter av förändringar i temperatur, pH och syrehalt behandlas över huvud taget inte av modellen. De förutsätts ligga på en relativt konstanta nivå för att modellen ska vara giltig. Modellen har inte validerats med varierande flöden varför den mest kan användas för att undersöka trender och inte snabba förändringar. Ett annat problem med snabba förändringar av flödet är att volymerna i modellen inte är dynamiska. Det innebär att en ökning av inflödet direkt ger en lika stor ökning av flödet ut.
Mängden slam som bildas är svårt att uppskatta eftersom avvattningen inte har gått kontinuerligt samt att rejektet från centrifugen inte har varit bra. Det finns heller inget sätt att mäta hur mycket slam som finns i sedimentationsbassängen.
9.2. FÖRBÄTTRINGAR AV MODELLEN
Ett visst backflöde förekommer mellan bassängerna, det är mest märkbart i Bio 2. Det skulle kunna simuleras genom att en del av vattnet återförs från Bio 3 tillbaka till Bio 2.
Ett spårämnesförsök skulle visa hur väl bassängerna är omblandade och om det eventuellt förekommer ”plug flow”. Det fanns dock inte möjlighet att genomföra ett spårämnesförsök.
De två första biostegen skulle antagligen fungera bättre om man delade upp det nedbrytbara lösta substratet i två delar, ett lättnedbrytbart och ett svårnedbrytbart, dvs. om man kalibrerade
omvandlingskonstanten mellan SR och SS. Det skulle dock innebära att det inkommande
avloppsvattnet måste delas upp i ytterligare en fraktion och det kan vara svårt att bestämma hur mycket av de nedbrytbara ämnena som är lättnedbrytbara respektive svårnedbrytbara samt att skilja det inerta lösta materialet från det svårnedbrytbara.
9.3. PRODUKTIONSÖKNING
Resultaten från modellkörningarna med ökat flöde visar på att reningsanläggningen inte blir överbelastad. COD-koncentrationerna på utgående avloppsvatten ligger på ungefär samma nivå som vid lägre flödesbelastning. Men även om koncentrationerna ut inte ökar speciellt mycket så ökar ändå mängden COD ut ur anläggningen. Riktvärdet på COD-utsläppen för Södra Cell Mörrum ligger idag på 25 ton/dygn och det skulle inte bruket klara vid en 20 % produktionsökning under nuvarande förhållanden, se Tabell 8.1. Notera dock att simuleringsresultaten inte kan garanteras vara giltiga för de testade fallen.
En stor del av COD-utsläppen från massafabriken, ca 40 %, utgörs av de mängder som inte går genom den biologiska reningsanläggningen. En viktig åtgärd för att minska utsläppen är därför att se över de strömmar av COD som inte går via reningsanläggningen och se vad man kan göra åt dem. Går det att minska COD-mängden i dem eller är det möjligt att leda dem med högst COD-koncentration in till den biologiska reningsanläggningen?
En annan lösning är att komplettera reningsanläggningen med en kemisk fällning. De organiska föreningar som är kvar efter den biologiska reningen består till största delen av större molekyler som är möjlig att fälla ut i ett kemsteg. Även utsläppen av fosfor skulle minska med tillsats av fällningskemikalier.
REFERENSER
Andersson, B.Å., 2002. Miljöredovisning Mörrums Bruk 2001 enligt EMAS. Södra Cell Mörrum.
Asplind, B., 2002. Ny externrening på Södra Mörrum. Papper & Massa nr 4.
Blomstedt, J., 2000. Dynamic modelling of an activated sludge process at a pulp and paper mill. Master Thesis, Lund.
Carlsson, S., Petersson, J. och Jönsson L., 2002. Projektrapport angående ny externrening vid Södra Cell Mörrum. Intern rapport för Södra Cell Mörrum.
Dahlman O.och Mörck R., 1993. Kemisk sammansättning hos totalavloppsvatten från framställning av ECF och TCF-blekt sulfatmassa. STFI-meddelande A 997.
Dahlman, O., de Sousa F.och Mörck R., 1994. Sammanfattning av resultat från kemisk karakterisering av avloppsvatten från tre fabriker med tillverkning av ECF- och TCF-blekt sulfatmassa. Rapport nr 84 från skogsindustrins miljöforskningsprojekt Miljö 93. Stockholm.
Diamond, B., 1996. Extend simulation software for the next millennium. Manual till Extend
v4.
Eriksson, Ö. och Rutberg, B., 1996. Introduktion till avloppstekniken. Svenska kommunförbundet, Stockholm.
Gytel, U., Hansson, O. och Svensson, J., 2000. Kompakt Biologisk/Kemisk rening för Mörrums Bruk Juni 2000. Rapport för Mörrums bruk av KEMIRA Pulp & Paper Chemicals. Henze, M., Grady Jr, C. P. L., Gujer, W., Marais, G. v. R. och Matsuo, T., 1986. Activated sludge model no. 1. International Association on Water Pollution Research and Control. Scientific and Technical Reports No 1. ISSN: 1010-707X.
Hultman, S., 1997. Yttre miljöskydd i massa- och pappersindustrin. Skogsindustrins Utbildning i Markaryd AB, Markaryd.
Kassberg, M., 1995. Blekning. Skogsindustrins Utbildning i Markaryd AB, Markaryd.
Kindh, T., Ullman, A., Fasth C., 2001. EDTA-reduktion i en multibioanläggning. Svensk Papperstidning nr 8 2001.
Lie, E., 1996. Limiting factors in biological nutrient removal from wastewater. Doctors Thesis, Lund.
Mörck, R., Dahlman, O. och Strömberg, L. M., 1993. Kemisk sammansättning hos sulfat- och sulfitmassaindustrins utsläpp till vattenrecipienter. SCAN forsk-rapport 623.
Olsson, G. och Newell B., 2001. Wastewater Treatment Systems Modelling, Diagnosis and Control, Cornwall.
Xu, Shulan 1996. Wastewater Characterization for Activated Sludge Process Modelling. Licentiate Thesis, Stockholm.